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【2年模拟】2016版高考化学 第10讲 无机非金属材料的主角 碳和硅精品试题


第 10 讲
一、选择题

无机非金属材料的主角——碳和硅
A组 2014—2015 年模拟·基础题组

1.(2015 湖北联考,11)将足量 CO2 气体通入水玻璃中,然后蒸干,再在高温下充分灼烧,最后 所得固体物质是( A.Na2SiO3 C.Na2CO3、SiO2 ) B.Na2CO3、Na2SiO3 D.SiO

2 )

2.(2015 湖北四校联考,4)下列有关物质的性质、制取或应用等的说法中正确的是( A.用 8%的盐酸蒸发浓缩获得 30%的盐酸 B.光纤和餐桌上的瓷盘都是硅酸盐制品 C.可利用丁达尔效应来区别淀粉溶液和氯化钠溶液 D.二氧化硫具有漂白性,与氯水混合使用漂白效果更好 3.(2014 湖南岳阳二模,8)下列说法正确的是( A.光导纤维的主要成分是硅 B.常用氢氟酸(HF)来刻蚀玻璃 C.制普通玻璃的主要原料是烧碱、石灰石、石英砂 D.实验室用带玻璃塞的试剂瓶保存氢氧化钠溶液 4.(2014 吉林四平联考,10)下列关于碳和硅的叙述中,正确的是( A.氧化物都能与氢氧化钠溶液反应 B.单质在加热时都能跟氧气反应 C.氧化物都能溶于水生成相应的酸 D.碳有同素异形体而硅没有同素异形体 5.(2014 山东诸城月考,14)下列关于硅的说法中,不正确的是( A.硅是非金属元素,晶体硅是灰黑色有金属光泽的固体 B.硅的导电性介于金属和绝缘体之间,是良好的半导体材料 C.硅的化学性质不活泼,常温下不与任何物质反应 D.加热到一定温度时,硅能与氯气、氧气等非金属单质反应 6.(2014 福建三明联考,12)下列物质间的转化不能通过一步反应完成的是( A.SiO2 C.SiO2 Si B.CO2 H2SiO3 D.Si C Na2SiO3 ) ) ) )

二、非选择题 7.(2014 山西晋中一模,17)A、B、C、D、E 代表单质或化合物,它们之间的相互转换关系如下 图所示。A 为地壳中含量仅次于氧的非金属元素的单质。

请填空: (1)B 的化学式为 ,B 和碳反应生成 A 和 E 的化学方程式是 。
1

(2)C 的化学式为

,D 的化学式为



B组

2014—2015 年模拟·提升题组 时间:20 分钟 分值:40 分

一、选择题(每小题 6 分,共 24 分) 1.(2015 湖南岳阳一中测试,13)某二价金属的碳酸盐和酸式碳酸盐的混合物跟足量的稀盐 酸反应,消耗 H 和生成 CO2 物质的量之比为 6∶5,则该混合物中碳酸盐和酸式碳酸盐的物质的 量之比是( ) ( ) A.1∶1 B.1∶2 C.1∶3 D.1∶4 2.(2015 陕西西安一中二模,18)下列关于材料的说法不正确的是 B.二氧化硅可用于制作光导纤维 C.石英玻璃耐强酸强碱,可用于制造化学仪器 D.Si3N4 是一种新型无机非金属材料,可用于制造发动机 3.(2014 浙江杭州一模,9)下列说法中不正确的是( B.钢铁是用量最大、用途最广泛的合金 C.硅主要以单质、氧化物、硅酸盐的形式存在于自然界中 D.利用催化设施,可以将汽车尾气中 CO 和 NO 转化为无害气体 4.(2014 山东济宁一模,10)下列说法正确的是( B.3O2(g) C.S 2O3(g) Δ H>0,所以臭氧比氧气稳定 SO3 H2SO4 转化过程可以实现 ) A.高纯硅可以制作太阳能电池,其工作原理与原电池不相同 ) A.开发氢能、太阳能、风能、生物质能等是实现“低碳生活”的有效途径 A.太阳能电池板中的硅在元素周期表中处于金属与非金属的交界位置
+

D.雷雨天气可以产生硝酸,会给人类带来危害 二、非选择题(共 16 分) 5.(2014 甘肃天水一中一模,28)(16 分)单晶硅是信息产业中重要的基础材料。 工业上可用焦 炭与二氧化硅的混合物在高温下与氯气反应生成 SiCl4 和 CO,SiCl4 经提纯后用氢气还原得高 纯硅。以下是实验室制备 SiCl4 的装置示意图。

2

实验过程中,石英砂中的铁、铝等杂质也能转化为相应氯化物,SiCl4、AlCl3、FeCl3 遇水均易 水解,有关物质的物理常数见下表: 物质 沸点/℃ 熔点/℃ 升华温度/℃ 请回答下列问题: (1)写出装置 A 中发生反应的离子方程式: 璃管中发生主要反应的化学方程式是 (2)装置 C 中的试剂是 是
-

SiCl4 57.7 -70.0 —

AlCl3 — — 180

FeCl3 315 — 300 ,装置 D 的硬质玻

。 。
-

; D、E 间导管短且粗的原因

(3)G 中吸收尾气一段时间后,吸收液中肯定存在 OH 、Cl 和 S 液中可能存在的其他酸根离子(忽略空气中 CO2 的影响)。 【提出假设】假设 1:只有 S ;假设 2:既无 S

。请设计实验,探究该吸收

也无 ClO ;假设 3:

-



【设计方案,进行实验】 可供选择的试剂有:3 mol/L H2SO4 溶液、 1 mol/L NaOH 溶液、 0.01 mol/L KMnO4 溶液、溴水、淀粉-KI 溶液、品红溶液等。 取少量吸收液于试管中,滴加 3 mol/L H2SO4 溶液至溶液呈酸性,然后将所得溶液分置于 a、b、 c 三支试管中,分别进行下列实验。请完成下表: 序号 ① ② ③ 操 作 向 a 试管中滴加几滴 向 b 试管中滴加几滴 向 c 试管中滴加几滴 可能出现的现象 若溶液褪色 若溶液不褪色 若溶液褪色 若溶液不褪色 结论 则假设 1 成立 则假设 2 或 3 成立 则假设 1 或 3 成立 则假设 2 成立 则假设 3 成立

A 组 2014—2015 年模拟·基础题组
3

一、选择题 1.A CO2 与水玻璃反应生成 Na2CO3 和 H2SiO3,在高温条件下 H2SiO3 变为 SiO2,Na2CO3 与 SiO2 反 应又生成 Na2SiO3 和 CO2,所以最后得到的固体物质是 Na2SiO3,故 A 正确。 2.C 盐酸易挥发,因此用 8%的盐酸蒸发浓缩不能获得 30%的盐酸,A 错误;光纤主要是由二氧 化硅制成的,不是硅酸盐制品,B 错误;胶体能产生丁达尔效应,而溶液不能,因此可利用丁达 尔效应来区别淀粉溶液和氯化钠溶液,C 正确;二氧化硫具有漂白性,与氯水混合后二者反应 生成硫酸和盐酸,失去漂白性,D 错误。 3.B A 项,光导纤维的主要成分是二氧化硅,不正确;C 项,制普通玻璃的主要原料是纯碱、 石 灰石、石英砂,不正确;D 项,保存氢氧化钠溶液不能用带玻璃塞的试剂瓶,因为 NaOH 与玻璃 的主要成分反应生成的硅酸钠是一种矿物胶,时间长了瓶塞会打不开,不正确。 4.B CO 和 CO2 都是碳的氧化物,CO 不与 NaOH 溶液反应,A 项错;SiO2 不溶于水,C 项错;硅有晶 体硅和无定形硅,D 项错。 5.C 硅的化学性质不活泼,但常温下仍能与氟气、氢氟酸、NaOH 溶液等发生反应,加热至一 定温度时,硅能与氯气、氧气等发生反应。 6.C A 项,SiO2+2C Si+2CO↑;B 项,CO2+2Mg 2MgO+C;C 项,SiO2 不能与水反应生成 Na2SiO3+2H2↑。

H2SiO3,更无法与其他物质通过一步反应生成 H2SiO3;D 项,Si+2NaOH+H2O 二、非选择题 7. 答案 (1)SiO2 (2)CaSiO3 Na2SiO3 解析 A 为硅;由 B D+H2O 知 D 为 Na2SiO3。 B 组 2014—2015 年模拟·提升题组 一、选择题 1.B 设碳酸盐和酸式碳酸盐的物质的量分别为 x mol、y mol,则: RCO3 ~ 1 x mol 2H
+

SiO2+2C

Si+2CO↑

Si+E 推知 B 为 SiO2,E 为 CO;由 SiO2

C 知 C 为 CaSiO3;由 SiO2

~ CO2,R(HCO3)2 ~ 1 1

2H

+

~ 2CO2 2 2

2

2x mol x mol

y mol 2y mol 2y mol

则有(2x mol+2y mol)∶(x mol+2y mol)=6∶5, 解得 x∶y=1∶2。 2.C 硅在第三周期第ⅣA 族,处于金属与非金属的交界位置,故 A 正确;二氧化硅是制作光导 纤维的主要原料,故 B 正确;石英玻璃含二氧化硅,而二氧化硅能与强碱反应,故 C 错误;Si3N4 是一种新型无机非金属材料,硬度大,可作耐磨材料,可用于制造发动机,故 D 正确。 3.C 硅主要以氧化物、硅酸盐的形式存在于自然界中,故 C 错误。 4.A 高纯硅是制作太阳能电池的材料,太阳能电池把太阳能转化为电能,原电池把化学能转 化为电能,二者工作原理不同,正确;B 项,O2 转化为 O3 吸收热量,说明 O3 的能量高于 O2,能量越

4

高越不稳定,所以氧气比臭氧稳定,错误;C 项,S 在足量的 O2 中燃烧只能生成 SO2,错误;D 项, 雷雨天气可以产生硝酸,硝酸与地面物质反应生成硝酸盐,增加肥效,错误。 二、非选择题 5. 答案 (1)MnO2+2Cl +4H
+

Mn +Cl2↑+2H2O

2+

SiO2+2C+2Cl2

SiCl4+2CO

(2)浓硫酸 防止生成物中的 AlCl3、FeCl3 等杂质凝结成固体堵塞导管 (3)【提出假设】只有 ClO 若溶液变为蓝色 解析 (1)装置 A 中发生反应的离子方程式是 MnO2+2Cl +4H
+ -

【设计方案,进行实验】①溴水(或 0.01 mol/L KMnO4 溶液) ②品红溶液 ③淀粉-KI 溶液

Mn +Cl2↑+2H2O;氯气经过

2+

除杂后在 D 中和 SiO2、C 在加热条件下进行反应生成 SiCl4 和 CO,反应的化学方程式是 SiO2+2C+2Cl2 SiCl4+2CO。(2)装置 B、C 中分别为饱和食盐水、浓硫酸,用来除去氯气中

的 HCl 和水蒸气;石英砂中的铁、铝等杂质也能转化为相应氯化物,若导管较细,杂质凝结成 固体会堵塞导管。 (3)由假设 1 和假设 2 得知,要检测的是 S 和 ClO ,故假设 3 为只有 ClO 。
-

5


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